[发明专利]一种基于云计算技术的定位系统和定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于云计算技术的定位系统和定位方法，适用于各种GNSS全球卫星导航系统接收机基于云计算实现导航定位。

背景技术

GNSS（Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统）是一个全球范围内所有导航卫星系统的总称，它包括GPS（Global Positioning System，美国全球定位系统）、GLONASS（俄罗斯格洛纳斯导航卫星系统）、Galileo（欧洲伽利略导航卫星系统）、Compass（中国北斗导航卫星系统）等等，以上所有的导航卫星系统，均旨在全天候的为用户提供卫星导航定位服务。现有的GNSS定位系统架构和模式包括以下几种：

用户终端接收导航卫星播发的卫星信号，解调收集到足够的数据信息后解算当前用户终端的位置信息，一般至少需要接收4颗可用卫星信号，用户终端在本地解算定位信息后显示给用户。这也是当前最普遍的卫星接收机的工作模式。

但为了获得更高精度的导航定位结果，比如为了达到亚米级的定位精度，用户终端与远程服务器交互，通过通讯链路从服务器得到定位相关的差分信息，利用差分信息修正来实现高精度定位，如图1所示：导航卫星101向地面播发卫星导航信号，用户终端102和地面基站104均可接收到所述的卫星导航信号，其中，用户终端102在接收到足够的卫星导航信号后就进行位置解算，获得位置信息；但是，如果用户终端102想获得更高的定位精度，就需要获得除本机接收到的卫星信号以外的其他一些定位相关信息，来帮助减弱系统误差对定位精度的影响，这种数据一般称为差分数据，这种差分数据就是通过地面基站104接收到卫星信号后，将数据发送到远程服务器103中生成差分数据，远程服务器103再根据用户终端102的请求，发送与之定位相关的差分数据，帮助其实现差分定位。

在差分定位方式中，一般包含着一个或者多个安装在已知坐标位置点上的用户终端作为基准站接收机，通过基准站接收机对GNSS卫星信号的测量而计算出差分校正量，然后将差分校正量播发给位于差分服务范围内的用户接收机，以提高用户接收机的定位精度。差分定位系统中，不同的差分系统都是基于该思路，虽然能够提高用户终端单机定位精度，但是差分系统对用户终端处理能力和处理速度要求高，同时大量的数据传输以及本地的解算，使得其成本增加的同时，也增大了功耗的消耗。

还有一些定位方式，为了获得厘米级的定位精度，而采用静态观测的方法，如图2所示：将用户终端A202和用户终端B203，,放置在一定的有效距离范围内，让其可以观测到4颗以上共同导航卫星201，并且长时间的进行静态观测，如观测12小时，用户终端A202和用户终端B203均将静态观测数据连续记录并存储在自身的存储空间内，等待静态观测结束后，利用电脑的高速运算能力，在静态解算软件中进行静态解算，从而获得厘米级，甚至毫米级的定位精度。目前这种定位方式多用在高精度工程测量领域。这种定位方式虽然能够获得非常高的定位精度，但是其需要的条件苛刻，且定位效率非常低，通常一天只能完成几个定位，还需要进行电脑的后处理，才能完成定位，因此，这种定位方式受限于高精度的工程测量领域。

另外一些应用场合，用户终端在接收到卫星信号后，为了能够缩短首次定位时间(Time To First Fix，TTFF)和提高灵敏度，地面接收机通过数据链路，如GPRS，GSM等方式，向远程服务器请求辅助数据，如卫星星历数据等，用户终端结合接收到的卫星信号以及辅助数据，在本机上进行位置解算，从而实现快速首次定位和提高灵敏度，这种方式称为辅助定位模式。目前这种方式已经在AGPS（Assisted-GPS，GPS辅助系统）中得到成熟的应用。